#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;

// 获取数组中的最大值
int getMax(const vector<int>& arr) {
    return *max_element(arr.begin(), arr.end());
}

// 对数组按指定位数进行计数排序
void countSort(vector<int>& arr, int exp) {
    vector<int> output(arr.size());
    vector<int> count(10, 0);
    
    // 使用size_t避免有符号/无符号比较警告
    for (size_t i = 0; i < arr.size(); i++) {
        count[(arr[i] / exp) % 10]++;
    }
    
    // 将计数转换为位置索引
    for (size_t i = 1; i < 10; i++) {
        count[i] += count[i - 1];
    }
    
    // 构建输出数组（从后往前保证稳定性）
    // 注意：这里i需要是有符号的，因为要递减到0
    for (int i = static_cast<int>(arr.size()) - 1; i >= 0; i--) {
        output[count[(arr[i] / exp) % 10] - 1] = arr[i];
        count[(arr[i] / exp) % 10]--;
    }
    
    // 将排序结果复制回原数组
    for (size_t i = 0; i < arr.size(); i++) {
        arr[i] = output[i];
    }
}

// 基数排序主函数
void radixSort(vector<int>& arr) {
    int max = getMax(arr);
    
    // 从个位开始，对每一位进行计数排序
    for (int exp = 1; max / exp > 0; exp *= 10) {
        countSort(arr, exp);
    }
}

// 打印数组
void printArray(const vector<int>& arr) {
    for (size_t i = 0; i < arr.size(); i++) {
        cout << arr[i] << " ";
    }
    cout << endl;
}

// 测试
int main() {
    vector<int> arr = {170, 45, 75, 90, 802, 24, 2, 66};
    
    cout << "原始数组: ";
    printArray(arr);
    
    radixSort(arr);
    
    cout << "排序后数组: ";
    printArray(arr);
    
    return 0;
}
